Metallschaum: Ein neues metallisches Material, das sowohl „stark“ als auch „leicht“ ist.

MetallSchaumhat eine einzigartige Struktur, die die Eigenschaften von Metall mit den funktionellen Eigenschaften von porösen Materialien kombiniert. Metallschaum gehört zu den porösen Metallmaterialien, die innere Porosität kann bis zu 90 % oder mehr betragen, die Form ähnelt „Schaum“ oder „Waben“. Sie bricht mit dem traditionellen Konzept dichter Metallstrukturen und hat sowohl die Eigenschaften von Metall als auch die Eigenschaften von Blasen „leicht“. Es stellt eine neue Art von Struktur-Funktions-Integration von Metallmaterialien dar. „Es bricht mit dem traditionellen Konzept dichter Metallstrukturen und hat sowohl die Eigenschaften von Metall als auch von Blasen. Es ist ein neuartiges Metallmaterial mit Struktur-Funktions-Integration. Aufgrund seiner einzigartigen Struktur behält Schaummetall nicht nur die Leitfähigkeit, Duktilität, Schweißbarkeit und andere Eigenschaften des Basismetallmaterials bei, sondern verfügt auch über die funktionellen Eigenschaften poröser Materialien wie Energieabsorption und Schwingungsdämpfung, Geräuschreduzierung, elektromagnetische Abschirmung, Luft- und Wasserdurchlässigkeit. Damit hat es im Bereich der Materialwissenschaften im In- und Ausland große Aufmerksamkeit erregt und wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie der Petrochemie eingesetzt.

Die wichtigsten Möglichkeiten zur Kategorisierung von Metallschaum sind:
(1) Nach Größe des Porendurchmessers und der Porosität: Porendurchmesser kleiner als 0,3 mm, Porosität zwischen 45 % und 90 %, bekannt als poröses Metall; und Porendurchmesser von 0,5–6 mm, Porosität größer als 90 %, bekannt als Metallschaum;
(2) Nach der Porenstruktur: Es wird in eine durchgehende Porenstruktur und eine geschlossene Porenstruktur unterteilt.
(3) Nach dem Herstellungsverfahren: Zunächst wurde es durch das Schäumverfahren hergestellt, das als Metallschaum bezeichnet wird. Später entwickelte sich ein Perkolationsgussverfahren und andere Herstellungsverfahren, das auch als Belüftungsmetall bezeichnet wird.
(4) Je nach Matrixtyp: Aluminiumschaum, Nickelschaum, Kupferschaum usw. Herstellungsprozess: Bei der traditionellen Herstellungsmethode erhält man Metallschaum mit meist komplexer, unregelmäßiger Porenstruktur. Durch 3D-Druck kann die Porenstruktur präzise gesteuert werden, wodurch die Anwendungsszenarien des Metallschaums erweitert werden können. Beispielsweise kann poröses Titan in der Medizin, bei Präzisionsinstrumenten und in anderen Bereichen die Lücken im Anwendungsbereich von Schaummetall schließen.

Strukturell-funktionales integriertes Material, Metallschaum-Anwendungsaussichten sind breit
Metallschaum integriert Struktur und Funktion: Als Strukturmaterial zeichnet sich Metallschaum durch geringes Gewicht und hohe spezifische Festigkeit aus; als Funktionsmaterial weist Metallschaum eine Vielzahl von phySicEigenschaften wie Porosität, Schwingungsdämpfung, Dämpfung, Schallabsorption, Schalldämmung, Wärmeableitung, Stoßdämpfung, elektromagnetische Abschirmung usw. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wird Metallschaum häufig in Industrie- und Hightech-Bereichen eingesetzt:
(1) Aufgrund seines geringen Gewichts und seiner hohen spezifischen Festigkeit wird es zur Herstellung von Schwimmkörpern, Sportgeräten (wie Schlitten usw.) und entsprechenden Teilen von Luft- und Raumfahrzeugen verwendet.
(2) Die Verwendung von porösen, mit der Herstellung von chemischen Filtern, für die Reinigung von Wasser in der Vergasungsanlage, automatische Betankung von Öllagern, Duftdekorationen, etc.;
(3) die Verwendung von Schwingungsdämpfungsmitteln und Dämpfungseigenschaften, insbesondere als Puffer und Schwingungsdämpfer, beispielsweise im Fahrwerk von Raumschiffen, in Sicherheitskissen für Aufzugsgetriebe und in einer Vielzahl von Kisten, insbesondere in Lufttransportkisten, Maschinenbetten, Sockeln, Dämpfungsringen usw.;
(4) Aufgrund seiner elektromagnetischen Abschirmung, seines geringen Gewichts und seiner hervorragenden Schallabsorptions- und Schalldämmungseigenschaften wird es zur Herstellung von Schalldämmplatten, Gehäusen für elektronische Instrumente und Strukturen für elektrisch abgeschirmte Räume in der Bauindustrie verwendet.

Bei bestimmten Materialien wird Metallschaum häufig in Aluminium, Nickel, Kupfer und deren Legierungen verwendet. Die Haupteigenschaften der verschiedenen Matrixmaterialien und Anwendungsbereiche variieren.
(1) Aluminiumschaum: Als das am frühesten entwickelte Schaummetallmaterial liegen die Hauptvorteile von Aluminiumschaum in seinem geringen Gewicht, seiner Wärmeisolierung, Schallisolierung, elektromagnetischen Abschirmung und Absorption von Aufprallenergie usw. Er wird in der Aufprallschutzschicht von Raketen, Flugzeugen und deren recycelten Teilen verwendet und kommt auch in den Bereichen Automobilpuffer, elektronische und mechanische Schwingungsdämpfungsvorrichtungen, elektromagnetische Wellenabschirmung von Stromversorgungen im Impulsbetrieb usw. zum Einsatz;
(2) Nickelschaum: Mit seiner verbundenen Porenstruktur und hohen Porosität weist Nickelschaum eine hohe Belüftung, eine große Oberfläche und Kapillarkraft auf und ist gleichzeitig korrosionsbeständig. Er wird häufig bei der Herstellung von Flüssigkeitsfiltern, Katalysatoren, Zerstäubern, Batterieelektrodenplatten und Wärmetauschern verwendet.
(3) Kupferschaum: Kupferschaum weist eine gute elektrische Leitfähigkeit und Duktilität auf und bietet erhebliches Potenzial bei der Herstellung von Materialien für die negative Elektrode (Träger) von Batterien, Katalysatorträgern und Materialien zur elektromagnetischen Abschirmung sowie für andere Zwecke.